CN205022871U - 一种混合动力飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合动力飞行器，包括控制器、机架、以及固定于机架上的油箱、电子调速器、发动机、飞行控制系统、传动机构、第一旋转轴、第二旋转轴、用于提供电能的电池、以及若干姿态控制系统；油箱的出油口与发动机的入油口相连通，飞行控制系统的输出端与发动机的控制端及电子调速器的控制端相连接，电子调速器的输出端分别与各姿态控制系统相连接，发动机的输出轴通过传动机构与第一旋转轴及第二旋转轴相连接，第一旋转轴及第二旋转轴的侧面均设有第一螺旋桨；控制器的输出端与飞行控制系统的输入端相连接。本实用新型的采用混合动力，并且载重大，滞空时间长，结构简单，成本低。

Description

一种混合动力飞行器

技术领域

本实用新型属于航空器领域，涉及一种飞行器，具体涉及一种混合动力飞行器。

背景技术

无人机飞行器最早在20世纪20年代出现。直至20世纪30年代，英国费雷尔公司将一架“女王”双固定翼飞机改造成无人靶机，开启了无人机进入航空史的序幕。但是由于当时科技的限制，无人机成本还比较高，技术不够成熟，所以无人机一直停留在军事应用层面。

随着科技的发展，尤其是电子技术的进步，无人机飞行器技术逐渐成熟，制造成本和进入门槛降低，无人机越来越多的进入民用市场。目前无人机可用于航拍摄影、电力巡检、森林防火、播种撒药、环境监测、测绘等许多方面。不仅大大减少了人力物力成本，减轻工作的难度和强度，还让许多原来不可能完成的工作成为了现实。所以目前的无人机飞行器市场异常火爆，正以极高的速度发展。

但是目前的无人机飞行器仍然存在着诸多问题，阻碍着无人机的应用。

首先，固定翼飞机虽然航时长、载重较大，但是由于其操作较为困难、起降要求高而难以广泛使用。直升机因为其能够垂直起降、悬停等优点，曾经作为民用无人机的主力，但是直升机操作难度大、维护困难、机体成本高。而近年来异常火爆的多旋翼无人机就是因为其操作简单、技术门槛低、易于维护的优势迅速抢占并扩大消费级无人机市场，并且在其他民用领域迅速发展。不过因为多旋翼无人机普遍使用电池作为动力源，而目前的电池能量密度低、充电时间长，导致这种飞行器载重小、滞空时间短，在消费级无人机领域应用尚可，但是到了其他民用领域就显得捉襟见肘了。

近年来也陆续出现了一些混合动力无人机飞行器，但是他们主要是使用内燃机发动机带动发电机发电，再用电来驱动电机，从而达到飞行目的，但是这样经过了能源的转换，能量利用率低，并且结构复杂、成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种混合动力飞行器，该飞行器的采用混合动力，载重大，并且滞空时间长，结构简单，成本低。

为达到上述目的，本实用新型所述的混合动力飞行器包括控制器、机架、以及固定于机架上的油箱、电子调速器、发动机、飞行控制系统、传动机构、第一旋转轴、第二旋转轴、用于提供电能的电池、以及若干姿态控制系统；

油箱的出油口与发动机的入油口相连通，飞行控制系统的输出端与发动机的控制端及电子调速器的控制端相连接，电子调速器的输出端分别与各姿态控制系统相连接，发动机的输出轴通过传动机构与第一旋转轴及第二旋转轴相连接，第一旋转轴及第二旋转轴上均设有第一螺旋桨；

控制器的输出端与飞行控制系统的输入端相连接。

所述飞行姿态控制系统包括电机及第二螺旋桨，电子调速器的输出端与电机的控制端相连接，第二螺旋桨固定于电机的输出轴上。

飞行姿态控制系统的数目为4个，且4个飞行姿态控制系统分别固定于机架的四个角的位置。

油箱的出油口通过油管与发动机的入油口相连通。

第一旋转轴及第二旋转轴沿机架的中线对称分布。

所述飞行控制系统还包括用于定位的定位装置，定位装置的输出端与控制器的输入端相连接。

还包括发电机，发动机的输出轴与发电机的驱动轴相连接，发电机的输出端与电池的充电接口相连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述混合动力无人机在工作时，控制器通过飞行控制系统控制发动机工作，使油箱内的燃料转换为机械能，从而使第一螺旋桨转动为飞行器提供升力，控制器通过飞行控制系统来控制飞行器的飞行状态。结构简单，本实用新型采用混合动力，通过发动机将燃料转换为机械能提供飞行主要动力，替代传动全部使用电机提供升力，极大的减小了所需电池的重量，同时相对于电池，燃料能量密度较高，且容易获得，从而提高飞行器的载重能力和飞行时间并且降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为飞行控制系统、2为发动机、3为第一螺旋桨、4为传动机构、5为油箱、6为电子调速器、7为机架、8为姿态控制系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1，本实用新型所述的混合动力飞行器包括控制器、机架7、以及固定于机架7上的油箱5、电子调速器6、发动机2、飞行控制系统1、传动机构4、第一旋转轴、第二旋转轴、用于提供电能的电池、以及若干姿态控制系统8；油箱5的出油口与发动机2的入油口相连通，飞行控制系统1的输出端与发动机2的控制端及电子调速器6的控制端相连接，电子调速器6的输出端分别与各姿态控制系统8相连接，发动机2的输出轴通过传动机构4与第一旋转轴及第二旋转轴相连接，第一旋转轴及第二旋转轴的侧面均设有第一螺旋桨3；控制器的输出端与飞行控制系统1的输入端相连接。

需要说明的是，所述飞行姿态控制系统8包括电机及第二螺旋桨，电子调速器6的输出端与电机的控制端相连接，第二螺旋桨固定于电机的输出轴上；飞行姿态控制系统8的数目为4个，且4个飞行姿态控制系统8分别固定于机架7的四个角的位置；油箱5的出油口通过油管与发动机2的入油口相连通；第一旋转轴及第二旋转轴沿机架7的中线对称分布；所述飞行控制系统1还包括用于定位的定位装置，定位装置的输出端与控制器的输入端相连接。另外，本实用新型还包括发电机，发动机2的输出轴与发电机的驱动轴相连接，发电机的输出端与电池的充电接口相连接。

本实用新型的具体工作过程为：

用户通过控制器向飞行控制系统1发出第一电信号，飞行控制系统1根据所述第一电信号控制发动机2工作，发动机2吸入油箱5内的燃料，并通过传动机构4带动第一旋转轴及第二旋转轴转动，使第一旋转轴及第二旋转轴上的第一螺旋桨3转动，从而为飞行器提供升力。当需要调节飞行器的飞行状态时，用户通过控制器向飞行控制系统1发出第二电信号，飞行控制系统1综合计算所述第二电信号和监测飞行器本身的运动状态和空间位置通过电子调速器6调节各飞行姿态控制系统8中电机的转速，从而实现飞行器飞行状态的控制。

另外，还可以通过发动机2带动发电机工作为电池充电，完全解除电池充电限制，使得飞行器除了燃料外可以变成一个完整的封闭系统，并且可以进一步减小电池重量，这使得本实用新型相比于同类产品拥有极大优势，拥有广阔前景。

Claims (7)

1.一种混合动力飞行器，其特征在于，包括控制器、机架(7)、以及固定于机架(7)上的油箱(5)、电子调速器(6)、发动机(2)、飞行控制系统(1)、传动机构(4)、第一旋转轴、第二旋转轴、用于提供电能的电池、以及若干姿态控制系统(8)；

油箱(5)的出油口与发动机(2)的入油口相连通，飞行控制系统(1)的输出端与发动机(2)的控制端及电子调速器(6)的控制端相连接，电子调速器(6)的输出端分别与各姿态控制系统(8)相连接，发动机(2)的输出轴通过传动机构(4)与第一旋转轴及第二旋转轴相连接，第一旋转轴及第二旋转轴上均设有第一螺旋桨(3)；

控制器的输出端与飞行控制系统(1)的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的混合动力飞行器，其特征在于，所述飞行姿态控制系统(8)包括电机及第二螺旋桨，电子调速器(6)的输出端与电机的控制端相连接，第二螺旋桨固定于电机的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的混合动力飞行器，其特征在于，飞行姿态控制系统(8)的数目为4个，且4个飞行姿态控制系统(8)分别固定于机架(7)的四个角的位置。

4.根据权利要求1所述的混合动力飞行器，其特征在于，油箱(5)的出油口通过油管与发动机(2)的入油口相连通。

5.根据权利要求1所述的混合动力飞行器，其特征在于，第一旋转轴及第二旋转轴沿机架(7)的中线对称分布。

6.根据权利要求1所述的混合动力飞行器，其特征在于，所述飞行控制系统(1)还包括用于定位的定位装置，定位装置的输出端与控制器的输入端相连接。

7.根据权利要求1所述的混合动力飞行器，其特征在于，还包括发电机，发动机(2)的输出轴与发电机的驱动轴相连接，发电机的输出端与电池的充电接口相连接。